ПРО ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНІЄЇ MICROGRID
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2025.341319Ключові слова:
Microgrid, відновлювані джерела енергії, режими роботи, термін окупностіАнотація
Основна частина роботи зосереджена на аналізі діючої Microgrid, де традиційна резервна дизельна електрична станція (ДЕС) була поступово доповнена системою фотоелектричних панелей, накопичувачами енергії та гібридним інвертором. Проведені розрахунки економічної ефективності, вираженої через інтегральний ефект (NPV), дозволяють визначити терміни окупності різних варіантів організації Microgrid – від роботи лише з ДЕС до комбінованих схем із використанням накопичувачів. Виявлено, що оптимізація режимів роботи (в тому числі за допомогою модернізації накопичувачів) може скоротити термін окупності, що значно підвищує привабливість інвестицій у такі проєкти.
В статті увагу приділено аналізу впливу тарифоутворення та ринкових умов на економічні показники проєктів, адже реальні ціни на електроенергію та паливо суттєво впливають на фінансову доцільність впровадження Microgrid.
Стаття не лише демонструє актуальність застосування Microgrid для забезпечення стабільного та ефективного електропостачання в умовах сучасних викликів, але й пропонує конкретні методичні підходи до оптимізації їх роботи з економічної та енергетичної точки зору.
Це дослідження створює базу для подальших розробок у сфері інтеграції відновлюваних джерел енергії та оптимізації режимів роботи електроенергетичних систем в Україні.
Посилання
Енергетична стратегія України на період до 2050 року, схвалена розпорядженням Кабінету Міністрів України від 21 квітня 2023 р. № 373
ІEC/TR 63097:2017 Smart grid standardization roadmap
Закон України «Про альтернативні джерел енергії»
IEC TS 62898-1: 2017 Microgrids — Part 1: Guidelines for microgrid projects planning and specification
IEC TS 62898-1: 2017/AMD 1: 2023 Microgrids — Part 1: Guidelines for microgrid projects planning and specification
IEC TS 62898-2: 2018 Microgrids — Part 2: Guidelines for operation
IEC TS 62898-2: 2018 / AMD 1: 2023 Microgrids — Part 2: Guidelines for operation
ДСТУ HD 60364-8-2:2022 Низьковольтні електроустановки. Частина 8-2. Низьковольтні електроустановки Prosumer (HD 60364-82:2018, IDT; IEC 60364-8-2:2018
IEC TS 62898-4: 2023 Microgrids — Part 4: Use cases
Ворушило А.О. , Гай О.В. Мicrogrids в Україні: нагальні завдання створення й удосконалення нормативної бази побудови та експлуатації //Промислова електроенергетика та електротехніка. №1 (143) 2024 квітень. – С. 44 - 47
IEC TS 62898-3-1: 2020 Microgrids — Part 3-1: Technical requirements — Protection and dynamic control.
IEC TS 62898-3-1: 2020 / AMD 1: 2023 Microgrids — Part 3-1: Technical requirements — Protection and dynamic control
IEC TS 62898-3-3: 2023 Microgrids — Part 3-3: Technical requirements — Self-regulation of dispatchable loads
IEC TS 62898-3-4: 2023 Microgrids — Part 3-4: Technical requirements — Microgrid monitoring and control systems
Національний план дій з відновлюваної енергетики на період до 2030 року, затверджений розпорядженням Кабінету Міністрів України від 13.08.2024 р. № 761-р
Закон України «Про ринок електричної енергії»
Кодекс систем розподілу, затверджений постановою НКРЕКП від 14.03.2018 № 310
Правила роздрібного ринку електричної енергії, затверджені постановою НКРЕКП від 14.03.2018 № 310
Позиційний документ ENTSO-E Гнучкість від ВДЕ. Остаточний проект від 31 січня 2025 р. : WG MDRES (підгрупа RES Flex)
ІЕС 60050 International Electrotechnical Vocabulary (all parts)/ - Міжнародний електротехнічний словник (усі частини)
Abenezer Bekele, Baseem Khan, Mohamed Ali Zdiri, Josep M.Guerrero, Sanjay Chaudhary, Juan C.Vasquez & Gibran DavidAgundis Tinajero/ Optimal planning and sizing of microgrid cluster for performance enhancement // https://www.nature.com/articles/s41598-024-75906-z (лютий 2025).
He, Y. et al. Economic optimization Scheduling based on load demand in Microgrids considering source network load storage. Electronics. 12 (12), 2721. https://doi.org/10.3390/electronics12122721 (Jun. 2023).
Das, J. Optimal component sizing of an isolated PV-Wind-battery microgrid in India using Multi Objective Optimisation. 2020 IEEE 17th India Counc. Int. Conf. INDICON 2020. 1 https://doi.org/10.1109/INDICON49873.2020.9342122 (2020).
Li, X. & Jones, G. Optimal sizing, location, and assignment of photovoltaic distributed generators with an Energy Storage System for Islanded Microgrids. Energies. 15 (18). https://doi.org/10.3390/en15186630 (Sep. 2022).
Borghei, M. & Ghassemi, M. Optimal planning of microgrids for resilient distribution networks. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 128 https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2020.106682 (Jun. 2021).
Barkouki, B. E. et al. Jun., An Economic Dispatch for a Shared Energy Storage System Using MILP Optimization: A Case Study of a Moroccan Microgrid, Energies, vol. 16, no. 12, p. 4601, doi: (2023). https://doi.org/10.3390/en16124601
Dinkhah, S., Salazar Cuellar, J. & Khanbaghi, M. Optimal Power and Frequency Control of Microgrid Cluster with mixed loads. IEEE Open. Access. J. Power Energy. 9, 143–150. https://doi.org/10.1109/OAJPE.2022.3148375 (2022).
Edisson Garcia Vera, Y., Dufo-Lopez, R., Daniel DIaz, O. & Castillo Oct., Optimization and feasibility of standalone hybrid dieselpv-battery microgrid considering battery technologies, in 2020 IEEE ANDESCON, ANDESCON 2020, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., doi: https://doi.org/10.1109/ANDESCON50619.2020.9272144. (2020).
Masaud, T. M. & El-Saadany, E. F. Correlating optimal size, cycle life estimation, and Technology Selection of batteries: a two-stage Approach for Microgrid Applications. IEEE Trans. Sustain. Energy. 11 (3), 1257–1267. https://doi.org/10.1109/TSTE.2019.2921804 (2020).
León, L. M., Romero-Quete, D., Merchán, N. & Cortés, C. A. Optimal design of PV and hybrid storage based microgrids for healthcare and government facilities connected to highly intermittent utility grids. Appl. Energy. 335, 120709. https://doi.org/10.1 016/j.apenergy.2023.120709 (2023).
ГКД 340.000.002 - 97 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі
Примірна методика визначення вартості життєвого циклу, затверджена наказом Міністерства розвитку економіки, торгівлі та сільського господарства України від 28.09.2020 № 1894
Ильин Н.М., Лукманова И.Г и др. Управление проектами. – СпБ.: «Два-ТрИ», 1996. – 610 с.
Енергоємність ВВП:[Електронний ресурс]. Режим доступу до сайту: https://uk.wikipedia.org/wiki/
Атаки на енергетичну інфраструктуру України становлять загрозу ключовим аспектам життя напередодні зими – спостерігачі ООН з прав людини:[Електронний ресурс]. Режим доступу до сайту: https://ukraine.un.org/uk/
Закон України «Про ратифікацію Угоди про асоціацію між Україною, з однієї сторони, та Європейським Союзом, Європейським співтовариством з атомної енергії і їхніми державами-членами, з іншої сторони»
Національний план дій з відновлюваної енергетики на період до 2030 року та план заходів з його виконання, затверджений рішенням Кабінету міністрів України від 13.08.2024 № 761-р
Непомнящий В.А. Экономические потери от нарушения электроснабжения потребителей / В.А. Непомнящий – М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 188с. ISBN 978-5-383-00505-7.
Investigation of Degradation of Solar Photovoltaics: A Review of Aging Factors, Impacts, and Future Directions toward Sustainable Energy Management. Tuhibur Rahman, Ahmed Al Mansur, Molla Shahadat Hossain Lipu Energies 2023, 16(9), 3706. URL: .: [Електронний ресурс]. Режим доступу до сайту: https://doi.org/10.3390/en16093706
СОУ НЕК 29.220.1-28:2023 Методичні вказівки щодо техніко-економічного обґрунтування вибору акумуляторних батарей для об’єктів НЕК «Укренерго» // Буйний Р.О., Ворушило А.О., Гажаман В.І., Джума Л.М., Квицинський А.О., Степенко С.В., Ходаківський А.М. - Київ: НЕК «Укренерго», 2023. – 27 с.
Постанова Кабінету Міністрів України від 05.06.2019 №483 «Про затвердження Положення про покладення спеціальних обов’язків на учасників ринку електричної енергії для забезпечення загальносуспільних інтересів у процесі функціонування ринку електричної енергії».
Правила улаштування електроустановок. – Видання офіційне. – Міненерговугілля України. – Х.: Видавництво «Форт», 2017. – 760 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
